Collège NotreDame de Jamhour Examen de Chimie

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CollègeNotreDame
deJamhour
ClassedeTerminaleS(SV)
Date:9janvier2010
Durée:105minutes
ExamendeChimie
Présenterletravailavecunsoucid’ordre etdesoin
L’utilisationdelacalculatriceestautorisée
ExerciceI(22 points)
Etudecinétiquedelaréactiondedécompositiondel’oxydedediazote
L’oxydedediazotesedécomposeselonlaréactionlenteettotale d’équation :
2N2O(g) =2N2(g) +O2(g)
Onveutétudierlacinétiquedecetteréaction.Pourcela,onconsidère uneenceintedevolumeV= 2,0L
contenantinitialementdel’oxydedediazote,etonmesurelapressiondansl’enceinteàdifférentesdates t
(voirtableauci dessous).
Latempératureresteconstanteetégaleà q = 600˚C.Onconsidèrequelesgazsontparfaits.
t(min)0 12 25 45 90
P(10
5
.Pa)1,013 1,076 1,135 1,211 1,331
OndonnelaconstantedesgazparfaitsR=8,31S.I.
PartieArelativeauprogramme français (11points)
1. Déterminerlaquantité n0
d’oxydedediazoteprésentàl’étatinitial. (1,5pt)
2. Établirletableaud’avancementdelaréaction. (1,5pt)
3. Endéduirelaquantité  n  degazprésentà l’instant t  enfonctionde  x. (1,5 pt)
4. Déterminerlarelationentre  x  et  P . (1,5pt)
5. Endéduire valeurde  x  à chaque instant t .(1,5pt)
6. Tracersurlepapiermillimétrélacourbedonnant x enfonctionde t . (2 pts)
7. Définiretdéterminerletempsdedemiréaction (1,5pt)
PartieBrelativeauprogramme libanais (11points)
On détermine, à partir de la mesure de la pression (effectuée dans la partie A) la concentration du
dioxygène, [O2],àchaqueinstant t.Puisontracelacourbe [O2]=f(t) (voircourbecidessous).

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0
10
20
30
40
50
60
0 50 100 150 200
Lacourbe [O2]=f(t)
1. Décrirecommentdéterminer,graphiquementàuninstantt,lavitessedecetteréaction. (2pts)
2. EndéduireunerelationentrelavitessederéactionetlavitessededisparitiondeN2O. (1,5pt)
3. Déduirelefacteurcinétiqueresponsabledel'évolutiondecettevitesseaucoursdutemps. (1,5
pt)
4. Onreprendlamêmeétudedanslemêmerécipientàunetempératureθ1>θ.Préciser,en
justifiantlaréponse,l'effetdel'élévationdelatempératuresur:
4.1 Lavitessedelaréaction. (1pt)
4.2 LaconcentrationdugazO2,[O2]∞,àlafindelaréaction.(1pt)
5. Déterminerlamassemolairemoyennedumélangegazeuxdansl’enceinteàladatet=50min.
(4pts)
Données:M(N)=14,0.g.mol
1 ;M(O)=16,0.g.mol 1
ExerciceII(8points)
Valeurénergétiqued’unaliment
Partiecommuneauxdeuxprogrammeslibanaisetfrançais
Lemétabolismehumainestaérobie:ilconsommedudioxygène.L’organismerejetantdudioxydede
carboneCO2(g)etdel’eauH2O(g),onpeutconsidérerquelatransformationchimiquedesalimentsest
modéliséeparunecombustion.
1. Ecrirel’équationdelaréactiondecombustiondelaLeucine,deformulebruteC6H13O2N,un
acideaminéconstituantdesprotéines.Onconsidèrequelacombustionlibèreaussidudiazote,
N2(g).(2pts)
[O2](mol.m
3
)
t(min)

3/3
2. Laformulesemidéveloppéedelaleucineest:
(CH3)2 CH CH2 – CH COOH
NH2
3. Calculer l’énergie libérée lorsde lacombustion d’une molede leucine(on considère que la
leucineestàl’étatgazeux).(4pts)
4. La valeur énergétique d’un aliment est égale à la quantité d’énergie libérée lors de la
combustiond’unkilogrammedecetalimentdansledioxygène.Calculerlavaleurénergétique
(enKJ.Kg
1
)d’unalimentconstituédeleucine.(2pts)
Données:
· Massesmolairesatomiques(eng.mol
1
)
M(H)=1,0 ;M(C)=12,0 ; M(N)=14,0 ; M(O)=16,0.
· Energiesdeliaison(enKJ.mol
1
):
DCH =415;DCC =345;DO=O =498;DC=O =804;DOH =463;DN≡N =418;
DNH =391;DCN =292;DCO =357.